Теплоизоляция трубопроводов тепловых сетей

Сегодня тепловая изоляция трубопроводов необходима как для уменьшения потерь тепла соответствующих систем, так и для понижения температуры коммуникаций для их безопасного использования. Кроме всего, без нее сложно обеспечить нормальную эксплуатацию сетей в зимнее время, поскольку вероятность промерзания и выхода из строя труб достаточно велика и к тому же опасна.

Согласно существующим нормам, а также правилам по безопасной эксплуатации труб подачи пара и горячей воды, для элементов трубопроводов, у которых температура стенок более 55 градусов и при этом они находятся в доступных местах, рекомендуется использовать дополнительную теплоизоляцию, таким образом, чтобы понизить их нагрев. Ввиду этого во время расчетов толщины защитного покрытия, прокладываемого в помещении, за основу заимствуются нормы плотности теплового потока. В отдельных случаях берется во внимание и температура внешней части самой изоляции.

Как рассчитать изоляцию?

Выбор потребного утеплителя, осуществляется исходя из математических расчетов, из которых видно, какой лучше взять материал, его толщина, состав и прочие характеристики. Если все сделать правильно, то вполне реально существенно снизить тепловые потери, а также сделать эксплуатацию систем надежной и абсолютно безопасной.

Теплоизоляция труб пенопластом

На что следует обращать внимание во время расчета:

разность температур окружающей среды, где применяются коммуникации;
величину температуры поверхности, которую предполагается утеплять;
возможные нагрузки, приходящиеся на трубы;
механические воздействия от внешнего влияния, будь то давление, вибрация и т.д;
значение коэффициента теплопроводности применяемого утеплителя;
воздействие и соответствующую величину от транспорта и грунта;
способность изолятора сопротивляться разного рода деформации.

Следует отметить, что СНиП 41-03-2003 считается основным документом, на основе которого выбираются материалы для утепления, их толщина, согласно конкретным эксплуатационным условиям. В том же СНиП сказано, что для сетей, в которых рабочая температура труб менее 12 градусов, при обработке поверхности обязательно дополнительно укладывать пароизоляцию.

Тепловая изоляция труб может быть рассчитана двумя способами, при этом каждый вариант можно называть надежным и удобным для конкретных условий. Речь идет об инженерном (формульном), и онлайн варианте.

В первом случае реальная толщина оптимального утеплительного слоя определяется технико-экономическим расчетом, в котором главным параметром является температурное сопротивление. Соответствующее значение должно быть в пределах 0.86ºC м²/Вт в случае с трубами диаметром до 25мм, и не менее 1.22ºC м²/Вт – от 25мм и выше. СНиП предусматривает специальные формулы, по которым ведется расчет полного температурного сопротивления утеплительного состава цилиндрических труб.

Обращаем внимание, что при любых сомнениях в правильности расчета, лучше обратиться за помощью и консультацией к специалистам, которые осуществят работу надежно и качественно, тем более что цены на их услуги вполне приемлемы. В противном случае может возникнуть ситуация, когда объем определенных действий может оказаться более затратным по деньгам, нежели делать все с нуля.

При самостоятельном выполнении работ следует понимать и то, что все расчеты толщины утеплителей труб производятся под определенные условия эксплуатации, где учитываются и сами материалы, и температурные перепады, и влажность.

Второй способ реализуется посредством онлайн калькуляторов, которых сегодня бесчисленное множество. Такой помощник, как правило, бесплатный, простой и удобный. Зачастую в нем также учитываются все нормы и требования СНиП, по которым выполняют расчет профессионалы. Все вычисления осуществляются достаточно быстро и точно. Разобраться, как пользоваться калькулятором, получится без особого труда.

Изначально выбирается требуемая задача:

Предотвращение промерзания жидкости трубопровода инженерных сетей.
Обеспечение постоянной рабочей температуры защитной изоляции.
Утепление коммуникаций водяных тепловых сетей двухтрубных подземных канальных прокладок.
Защита трубопровода от образования конденсата на изоляторе.

Затем необходимо ввести основные параметры, посредством которых и осуществляется расчет:

Наружный диаметр трубы.
Предпочтительный утепляющий компонент.
Время, на протяжении которого происходит кристаллизация воды в инертном состоянии.
Температурный показатель поверхности, подлежащей утеплению.
Значение температуры теплоносителя.
Тип используемого покрытия (металл или неметалл).

После ввода всех данных появляется результат расчетов, который может браться за основу в последующем строительстве и поборе материалов.

Теплоизоляция труб центрального отопления

Нормативы к тепловой изоляции трубопроводов

Требования к тепловой изоляции трубопроводов оборудования сформулированы в СНиП. В нормативных документах содержится подробная информация о материалах,

которые могут использоваться для теплоизоляции трубопроводов, а кроме этого методах проведения работ. Кроме этого, в нормативных документах
обозначены стандарты к контурам теплоизоляции, которые часто применяются для изоляции трубопроводов.
В СНиП содержатся следующие рекомендации по теплоизоляции трубопроводов:

вне зависимости от того, какую температуру имеет теплоноситель, любая система трубопроводов должна утепляться;
применять для создания теплоизоляционного слоя можно как готовые, так и сборные конструкции;
защита от коррозии должна быть предусмотрена для металлических частей трубопроводов.

Желательным является использование при изоляции трубопроводов многослойной конструкции контура. В ее состав обязательно должны входить следующие слои:

утеплитель;
пароизоляция;
защита из плотного полимера, нетканого полотна или металла.

В некоторых случаях может быть построено армирование, которое исключает смятие материалов, а помимо этого предотвращает деформацию труб.

Отметим, что большая часть требований, содержащихся в нормативных документах, касается изоляции магистральных трубопроводов большой мощности. Но даже в случае монтажа бытовых систем, нелишним будет ознакомиться с ними и учитывать их при монтаже систем водоснабжения канализации своими силами.

Правильный выбор утеплителя

Главной причиной промерзания труб является малая скорость циркуляции в них рабочих жидкостей. Отрицательным фактором считается процесс замерзания, способный привести к необратимым и катастрофическим последствиям. Именно поэтому теплоизоляция сетей крайне необходима.

В особенной мере нужно уделять внимание приведенному аспекту в трубопроводах, которые функционируют периодически, будь то подача воды со скважины или дачное водяное отопление. Дабы не пришлось в последующем производить восстановление рабочих систем, лучше, все-таки, выполнить их своевременную теплоизоляцию.

Еще недавно работы по утеплению производились по единственной технологии, при этом в качестве защитного элемента применялось стекловолокно. В настоящее же время предлагается огромный выбор всевозможных теплоизоляторов, предназначенных для определенного вида труб, имеющие различные технические характеристики и состав.

Ввиду их направленности применения производить сравнение материалов и говорить о том, что один лучше другого будет неправильным. По этой причине ниже раскроем существующие сегодня изоляторы.

По варианту представления компонента:

листовой;
рулонный;
заливочный
кожуховый;
комбинированный.

По области использования:

для отвода воды и канализации;
для сетей подачи пара, отопления, горячей и холодной воды;
для трубопроводов вентиляции и морозильных агрегатов.

Любая теплоизоляция характеризуется устойчивостью к воздействию огня и своей теплопроводностью.

Далее рассмотрим популярные материалы:

Скорлупа. Преимуществом его является легкость монтажа, оптимальные характеристики и высокое качество исполнения. Отличается низкой теплопроводностью, пожаростойкостью, минимальным уровнем влагопоглощения. Подходит для защиты отопительных сетей и систем водоснабжения.

Утеплитель для труб скорлупа

Минеральная вата. Обычно она поставляется в рулонах, и применяется для обработки труб, теплоноситель которых имеет очень высокую температуру. Этот вариант целесообразен только при небольших площадях обработки, поскольку минвата достаточно дорогой материал. Укладка его выполняется путем обмотки коммуникаций с фиксацией в заданном положении проволокой из нержавеющей стали или бечевкой. Дополнительно рекомендуется выполнять гидроизоляцию, поскольку вата легко впитывает влагу.

Утеплитель минераловатный цилиндр

Пенополистирол. Конструкция тепловой изоляции подобного типа больше напоминает две половинки, либо же скорлупу, посредством чего осуществляется изоляция трубопровода. Вариант смело можно назвать качественным и удобным в плане монтажа. За счет минимального влагопоглощения и низкой теплопроводности, высокой пожароустойчивости, минимальной толщины, пенополистерол отлично подходит для защиты сетей топления и подачи воды.

Пенополистерол для труб

Пеноизол. Теплоизоляция обладает схожими параметрами с пенополистеролом, правда с существенным отличием в монтаже. Нанесение выполняется посредством соответствующего распылителя, поскольку материал имеет жидкое состояние. После полного высыхания вся обработанная поверхность трубы обретает плотную и прочную герметичную структуру, которая надежно сохраняет температуру теплоносителя. Существенным преимуществом является отсутствие необходимости применять дополнительные крепежные элементы для фиксации материала. Минусом считается, разве что, его дороговизна.

Утепления труб пеноизолом

Пенофол с фольгированной основой. Инновационный продукт, с каждым днем становится все популярней. Он состоит из вспененного полиэтилена и алюминиевой фольги. Двухслойная конструкция позволяет, как сохранять температуру сетей, так и обогревать пространство, поскольку фольга способна отражать и накапливать тепло. Особенно обращаем внимание на низкую способность к горению, высокие экологические данные, способность выдерживать повышенную влажность и существенные перепады температур.

Труба, утепленная фольгированным пенофолом

Полиэтилен вспененного исполнения. Теплоизоляция этого вида очень распространена, при этом она часто встречается на водопроводных магистралях. Особенностью является простота укладки, для чего достаточно отрезать нужный размер материала и обмотать им технологичную линию, с фиксацией скотчем. Часто вспененный полиэтилен поставляется в виде обертки для трубы определенного диаметра с технологическим разрезом, которые надеваются на нужный участок системы.

Вспененный полиэтилен

Важно знать, что при теплоизоляции трубопроводов все утеплители, кроме пеноизола, требуют дополнительно использования гидроизоляции и скотча для фиксации.

Из всего вышесказанного видно, что вариантов обработки труб достаточно много, и выбор очень велик. Специалисты советуют обращать внимание на условия, в которых будет использоваться каждый материал, его характеристики и способ монтажа. Естественно, не последнюю роль играет и грамотный теплоизоляционный расчет, что позволит быть вам уверенным в выполненной работе.

Видео №1. Теплоизоляция труб. Пример монтажа

Вспененный полиуретан (пенополиуретан, ППУ)

Более чем в два раза сокращает тепловые потери по сравнению со стекловатой и минеральной ватой. К числу его преимуществ относят: низкую теплопроводность, отличные гидроизоляционные свойства. Заявляемый производителями срок службы – 30 лет;. Диапазон рабочей температуры от -40 до +140 °С, максимальная выдерживаемая в течении короткого времени – 150 °С.

Основные марки ППУ относятся к группе горючести Г4 (сильногорючие). При изменение состава с помощью добавки антипиренов им присваивается Г3 (нормальногорючие).

Хотя пенополиуретан отлично подходит как изоляционный материал для труб отопления, имейте ввиду, что СП 61.13330.2012 разрешает применение подобной теплоизоляции только в одноквартирных жилых домах, а СП 2.13130.2012 ограничивает их высоту двумя этажами.

Может быть интересно

Теплоизоляция

Теплоизоляция самоклеющаяся: как выбрать и применять?

Теплоизоляция

Что такое теплоизоляционные материалы: сравнительные…

Теплоизоляция

Как утеплить крышу изнутри и не наделать ошибок?

Теплоизоляция

Кровля и водосток: правила обогрева

Теплоизоляционное покрытие выпускается в виде скорлуп – полукруглых сегментов со шпунтовыми замками на торцах. В продаже имеются и готовые стальные трубы в изоляции из пенополиуретана с предохраняющей оболочкой из полиэтилена.

Монтаж

Скорлупы закрепляются на отопительной трубе с помощью стяжек, хомутов, пластикового или металлического бандажа. Как и многие полимеры, материал не переносит длительного воздействия солнечного света, поэтому открытый наземный трубопровод при использовании ППУ-скорлуп нуждается в покровном слое, к примеру, из оцинкованной стали.

Для подземного бесканального размещения теплоизоляционные изделия укладывают на водостойких и температусточивых мастиках либо клеях, а снаружи изолируют водонепроницаемым покрытием. Необходимо также позаботиться об антикоррозионной обработке поверхности металлических труб – даже проклеенное замковое соединение скорлуп недостаточно плотно, чтобы предотвратить конденсацию водяного пара из воздуха.

Способы теплоизоляции трубопроводов

Спецификации СНиП и многие профессионалы рекомендуют руководствоваться следующими вариантами защиты магистральных линий:

Воздушное утепление. Обычно коммуникационные системы, проходящие в земле, защищают посредством теплоизоляции определенной толщины. Однако, зачастую не учитывается фактор, что промерзание земли идет от верхней точки к нижней, в то время как поток тепла от труб стремится к верху. Поскольку трубопровод со всех сторон защищен компонентом минимальной толщины, то и восходящее тепло оказывается также изолированным. Рациональнее в данном случае устанавливать утеплитель над верхней частью магистрали, так, чтобы образовывалась тепловая прослойка.
Использование утеплителя и обогревающего элемента. Отлично подходит в качестве альтернативы традиционным вариантам. В данном случае учитывается момент, что защита линий сезонная, и прокладывать их в земле не рационально из финансовых соображений, как и использовать большую толщину изолятора. По правилам СНиП и инструкциям производителей кабель может находиться как внутри труб, так и снаружи их.
Прокладка трубы в трубе. Здесь в полипропиленовых трубах дополнительно устанавливаются отдельные трубы. Особенностью способа является то, что отогреть системы реально практически всегда, в том числе и с применением принципа всасывания теплых воздушных масс. Кроме этого, при необходимости, в имеющемся зазоре легко может быть проложен аварийный шланг.

Устройство тепловой изоляции трубопроводов своими руками

Есть ряд факторов, от которых может зависеть технология создания теплоизоляционного слоя на трубопроводах. Одним из самых важных является то, как прокладывается коллектор — снаружи или его монтаж выполняется в земле.

Утепление подземных сетей

Для решения задачи по обеспечению теплозащиты заглубленных коммуникаций работы по утеплению проводятся в следующем порядке:

сначала канализационные лотки укладываются на дно траншеи;
после этого поверх них выполняется прокладка труб, после чего приступают к герметизации соединений между ними;
далее на трубы надеваются кожухи, а потом конструкция оборачивается при помощи паронепроницаемой стеклоткани. Для фиксации материалов используются хомуты из полимерных материалов;
далее лоток закрывается крышкой, после этого засыпается грунтом. В зазор между ним и траншеей выполняется укладка песчано-глиняной смеси с последующей тщательной утрамбовкой;
если лотки отсутствуют, то трубы укладываются на уплотненный грунт с подсыпкой песчано-гравийной смесью.

Требования к теплоизоляции труб отопления

Технические требования к теплоизоляции трубопроводов устанавливают СП 61.13330. В процессе эксплуатации она подвергается воздействиям разного характера — механическим, химическим, термическим, влажностным, поэтому должна быть не только энергоэффективна, но и надежна, долговечна, безопасна.

Характеристики материалов, которые учитывают при выборе:

Теплопроводность, плотность — определяют толщину слоя утеплителя, нагрузку на трубу, ее опоры.
Термостойкость — обуславливает неизменность первоначальных свойств при контакте с горячей поверхностью.
Упругость, прочность на сжатие — отвечают за стабильность формы и структуры при слеживании, прокладке в грунте.
Водостойкость — исключает впитывание воды, позволяет сохранять теплоизоляционные свойства.
Биостойкость, стойкость к воздействию агрессивных сред — важны для длительной эксплуатации.
Горючесть, содержание вредных веществ — должны отвечать санитарно-гигиеническим требованиями, нормам пожарной безопасности.

С практической точки зрения значение имеет удобный, простой монтаж. Он экономит время, избавляет от дополнительных трат на материалы для установки.